[发明专利]场效应晶体管以及制备方法在审
| 申请号： | 201610210348.2 | 申请日： | 2016-04-06 |
| 公开（公告）号： | CN105789323A | 公开（公告）日： | 2016-07-20 |
| 发明（设计）人： | 卢琪;伍晓明;吴华强;张进宇;余志平;钱鹤 | 申请（专利权）人： | 清华大学 |
| 主分类号： | H01L29/786 | 分类号： | H01L29/786;H01L29/16;H01L21/04 |
| 代理公司： | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人： | 李志东 |
| 地址： | 100084 北京*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 场效应 晶体管 以及 制备 方法 | ||
1.一种场效应晶体管，其特征在于，包括：
衬底；
栅极，所述栅极嵌在所述衬底中；
异质结，所述异质结设置在所述衬底的上表面，所述异质结包括单层石墨烯以及层状 材料；
源极，所述源极设置在所述异质结的上表面；以及
漏极，所述漏极设置在所述异质结的上表面。
2.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，所述层状材料是由二硫化钼、 二硫化铼、二硒化钨、二硒化钼、二硒化铼、二硫化钨以及六方氮化硼的至少之一形成的。
3.根据权利要求2所述的场效应晶体管，其特征在于，所述层状材料为单层、双层或 者三层结构。
4.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，所述栅极包括：
第一条状电极，所述第一条状电极嵌在所述衬底中，并且与所述衬底的上表面平行；
第二条状电极，所述第二条状电极嵌在所述衬底中，并且与所述第一条状电极平行设 置并且位于相同的横截面中；以及
介质层，所述介质层至少覆盖所述第一条状电极和所述第二条状电极的上表面，所述 介质层是由高k介质构成的，所述高k介质包括选自Al2O3、HfO2以及TiO2的至少之一。
5.根据权利要求4所述的场效应晶体管，其特征在于，进一步包括：
金属块，所述金属块分别与所述第一条状电极和所述第二条状电极电连接。
6.根据权利要求4所述的场效应晶体管，其特征在于，所述介质层的下表面覆盖在所 述第一条状电极和所述第二条状电极的上表面，并且所述介质层的上表面与所述层状材料 接触。
7.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，
所述层状材料覆盖所述场效应晶体管的沟道区；
所述单层石墨烯覆盖所述层状材料的上表面、源区以及漏区。
8.一种制备权利要求1～7任一项所述的场效应晶体管的方法，其特征在于，包括：
(1)在衬底中形成栅极，所述栅极嵌在所述衬底中；
(2)在所述衬底的上表面形成异质结，所述异质结包括单层石墨烯以及层状材料；以 及
(3)在所述异质结的上表面设置源极以及漏极。
9.根据权利要求8所述的方法其特征在于，步骤(1)进一步包括：
(1-1)对所述衬底的上表面进行刻蚀处理，以便形成平行的两个凹槽；以及
(1-2)在所述两个凹槽中沉积金属，以便形成所述第一条状电极和所述第二条状电极。
10.根据权利要求8所述的方法其特征在于，步骤(2)进一步包括：
(2-1)在所述衬底的上表面形成层状材料，其中，所述层状材料覆盖所述场效应晶体 管的沟道区；以及
(2-2)在所述衬底和所述二维层状材料的上表面形成单层石墨烯，其中，所述单层石 墨烯覆盖所述场效应晶体管的沟道区、源区以及漏区。
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